Локхид NF-104A

НФ-104А
	Lockheed NF-104A, 56-0756 , набор высоты с помощью ракетной мощности
Роль	Аэрокосмический тренажер
Производитель	Локхид Авиалайнер Корпорейшн
Дизайнер	Кларенс «Келли» Джонсон
Первый полет	9 июля 1963 г.
Введение	1 октября 1963 г.
Ушедший на пенсию	Июнь 1971 г.
Основной пользователь	ВВС США
Количество построенных	3
Разработано на основе	Локхид F-104 Звездный истребитель

Lockheed NF-104A был американским высокопроизводительным сверхзвуковым учебно- тренировочным самолетом смешанной мощности , который служил недорогим учебным автомобилем для астронавтов для североамериканских X-15 и проектируемых Boeing X-20 Dyna-Soar программ .

Три самолета были модифицированы на основе существующих планеров Lockheed F-104A Starfighter и служили в Школе пилотов аэрокосмических исследований в период с 1963 по 1971 год. Модификации включали небольшой дополнительный ракетный двигатель и систему управления реакцией для полета в стратосфере . Во время программы испытаний максимальная достигнутая высота составила более 120 000 футов (36 600 м). Один из самолетов был уничтожен в результате аварии, когда им управлял Чак Йегер . Авария была изображена в книге «Правильный материал» и одноименном фильме . 10 декабря 2019 года база ВВС Эдвардс опубликовала полную видеорасшифровку фильмов полета 1963 года и последующей катастрофы. ^[1]

Разработка

С появлением пилотируемых космических полетов в начале 1960-х годов ВВС США Школа экспериментальных летчиков-испытателей (USAF) на базе ВВС Эдвардс была переименована в Школу пилотов-исследователей аэрокосмической отрасли (ARPS), с упором на обучение, отходя от традиционных методов обучения. курс летчиков-испытателей к учебной программе, более ориентированной на космические полеты. ^[2]

Первоначальное использование немодифицированного самолета F-104.

Получено некоторое количество стандартных серийных истребителей F-104 Starfighter (включая двухместные версии F-104D). ^[3] и используется ARPS для моделирования профилей захода на посадку с низкой подъемной силой и высоким сопротивлением X-15 и планируемой программы X-20 Dyna-Soar. Эти маневры были начаты на высоте 12 000 футов (3700 м), где мощность двигателя F-104 была снижена до 80%; с выпущенными закрылками, тормозными тормозами и шасси самолет был переведен в пикирование на 30 ° с выдвижением посадочной ракеты, начинающейся на высоте 1500 футов (500 м) над землей. Эти заходы на посадку не оставляли права на ошибку.

Система контроля реакции

Было понятно, что обычные поверхности управления самолетом практически не оказывают влияния в разреженном воздухе верхних стратосферы и что любой самолет, работающий на чрезвычайно больших высотах, должен быть оборудован системой управления реакцией (RCS). Модифицированная версия Bell X-1 использовалась для первоначальных испытаний RCS, но ее использование было запрещено из-за технических проблем. В 1959 году он был заменен модифицированным НАСА Lockheed F-104A (55-2961), который имел системы RCS на законцовках крыла и в носовой части фюзеляжа. Этот самолет (обозначенный JF-104) во время программы испытаний достиг максимальной высоты 83 000 футов (25 300 м). Среди пилотов, летавших на этом самолете, был Нил Армстронг , получивший ценный опыт использования RCS. Пилоты жаловались, что показания приборов были трудночитаемыми и недостаточно точными для критического набора высоты, необходимого для достижения больших высот. ^[4]

Контракт Локхид

В 1962 году компания Lockheed получила контракт от ВВС США на модификацию трех самолетов F-104A для использования в качестве учебно-тренировочных аэрокосмических самолетов (AST). Планеры были сняты со хранения в AMARG и перевезены на завод компании для модификации.

Конструкция и профиль полета

Конструкция F-104A уже зарекомендовала себя как легкий и высокопроизводительный самолет. В проекте АСТ акцент был сделан на удалении ненужного оборудования, установке ракетного двигателя в дополнение к существующему реактивному двигателю, установке бортовой РСУ и усовершенствовании приборов. Ниже приведены основные различия между серийной версией и AST:

Крыло

Размах крыла NF-104A был увеличен за счет добавления удлинителей законцовок. Эта модификация была необходима для размещения подруливающих устройств RCS по крену и уменьшения нагрузки на крыло .

Хвостовое оперение

Вертикальный киль и руль направления были заменены версиями увеличенной площади от двухместного F-104 и были конструктивно модифицированы для обеспечения возможности установки ракетного двигателя.

Фюзеляж

обтекатель стекловолокна Носовой из был заменен алюминиевой обшивкой и в нем разместились подруливающие устройства RCS по тангажу и рысканию.

Воздухозаборники, первоначально спроектированные Беном Ричем, имели ту же фиксированную геометрию, что и F-104A, но включали удлинения впускных конусов для оптимальной работы реактивного двигателя при более высоких числах Маха . Внутренние отличия фюзеляжа включали возможность установки баков с окислителем ракетного топлива, удаление пушки M61 Vulcan , радиолокационного оборудования и ненужной авионики . с азотом был установлен баллон Для герметизации кабины . Это было необходимо, поскольку после его нормального и ожидаемого отключения на этапе набора высоты из двигателя не было бы отбираемого воздуха.

Ракетный двигатель

Помимо стандартного реактивного двигателя General Electric J79 , Rocketdyne в основании вертикального киля был установлен ракетный двигатель AR2-3. В этом двигателе сжигалась смесь реактивного топлива JP-4 и 90%-ного раствора окислителя перекиси водорода . NF-104 имел достаточно окислителя примерно на 100 секунд работы ракетного двигателя. Уровень тяги мог быть отрегулирован пилотом до максимума или примерно до половины мощности с помощью дополнительного рычага дроссельной заслонки на левой стороне кабины .

Система контроля реакции

Система управления реакцией состояла из восьми подруливающих устройств по тангажу и рысканию (по четыре на каждую ось) и четырех креновых подруливающих устройств. Они использовали тот же вид топлива на основе перекиси водорода, что и основной ракетный двигатель, из специального топливного бака емкостью 155 фунтов (70 кг) и управлялись пилотом с помощью ручки, установленной на приборной панели. Подруливающие устройства по тангажу/рысканью имели номинальную тягу 113 фунтов силы (500 Н) каждый, а подруливающие устройства по крену имели номинальную тягу 43 фунта силы (190 Н).

Типичный профиль полета

NF-104A мог достигать больших высот за счет сочетания набора высоты (наращивание высокой скорости при мелком пикировании на большой высоте, а затем крутое набор высоты, преобразуя скорость и импульс в высоту) и использования ракетного двигателя (для достигать более высоких горизонтальных скоростей и поддерживать скорость набора высоты как можно дольше после входа в режим набора высоты). Типичная миссия включала горизонтальное ускорение на высоте 35 000 футов (10 700 м) до скорости 1,9 Маха, при которой зажигался ракетный двигатель, а при достижении 2,1 Маха самолет разворачивался до угла набора высоты 50–70 ° за счет осторожного приложения нагрузки. равен г. 3,5 J79 Форсажная камера начнет дросселироваться примерно на высоте 70 000 футов (21 300 м), после чего вскоре после этого произойдет ручное отключение подачи топлива самого главного реактивного двигателя на высоте около 85 000 футов (25 900 м), чтобы предотвратить повреждение ступеней турбины быстро растущими температурами двигателя. реактивный двигатель. Пройдя верхнюю часть своей баллистической дуги, NF-104 снова опустится в более плотный воздух, где главный двигатель можно будет перезапустить с помощью Техника перезапуска ветряной мельницы для выхода на посадку. ^[5]

Операционная история

Первый НФ-104А

Первый NF-104A (USAF 56-0756 ) был принят ВВС США 1 октября 1963 года. Он быстро установил новый неофициальный рекорд высоты в 118 860 футов (36 230 м) и превзошел его 6 декабря 1963 года, достигнув высоты 120 800 футов. (36 800 м). Самолет был поврежден в полете в июне 1963 года в результате взрыва баллона с ракетным окислителем. В июне 1971 года на нем произошел взрыв ракетного двигателя. Хотя пилот смог благополучно приземлиться, поврежденный самолет был списан, и это ознаменовало конец проекта NF-104. Этот самолет был передан в Национальный музей ВВС США. Он выставлен в авиапарке округа Невада , Грасс-Вэлли, Калифорния . носит маркировку «56-0751».

Второй НФ-104А

Второй NF-104A (USAF 56-0760 ) был принят ВВС США 26 октября 1963 года. После выхода на пенсию этот самолет был установлен на столбе возле школы летчиков-испытателей ВВС США на базе ВВС Эдвардс , и его до сих пор можно увидеть там. сегодня. Удлиненные законцовки крыла, RCS, металлический носовой обтекатель и другие детали от 56-0760 были одолжены Дэррилу Гринамиеру для его попыток установить рекорд в гражданской авиации с использованием сильно модифицированного F-104 . Когда он был вынужден катапультироваться во время рекордного полета, его самолет был уничтожен, а детали так и не были возвращены. ^[6]

Третий НФ-104А

Третий NF-104A (USAF 56-0762 ) был доставлен в ВВС США 1 ноября 1963 года и был разрушен в результате крушения во время пилотирования Чаком Йегером 10 декабря 1963 года. Эта авария была описана в книге «Йегер: автобиография» . а также книга и экранизация « Правильного материала» . Самолет, использованный для съемок, представлял собой стандартный F-104G, летавший со снятыми топливными баками на законцовках крыла, но в остальном не имел каких-либо модификаций NF-104A, в первую очередь наклоненного вверх ракетного двигателя у основания вертикального стабилизатора. ^[7]

Операторы

Соединенные Штаты

ВВС США

Технические характеристики (NF-104A)

Данные из Либиса . ^[8]

Общие характеристики

Экипаж: 1
Длина: 54 фута 9 дюймов (16,69 м)
Размах крыльев: 25 футов 9 дюймов (7,85 м)
Высота: 13 футов 6 дюймов (4,11 м)
Площадь крыла: 212,8 кв. футов (19,77 м ). ²)
Профиль : двояковыпуклый 3,36% ^[9]
Пустой вес: 13 500 фунтов (6 123 кг)
Полная масса: 21 400 фунтов (9707 кг)
Силовая установка: 1 двигатель General Electric J79-GE-3B с форсажной камерой турбореактивный , тяга 9600 фунтов силы (43 кН) всухую, 14800 фунтов силы (66 кН) с форсажной камерой
Силовая установка: 1 Rocketdyne AR2-3 , тяга 6000 фунтов силы (27 кН). жидкостный ракетный двигатель

Производительность

Максимальная скорость: 2,2 Маха.

См. также

Связанные разработки

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

Примечания

^ «Полное видео: затем полковник Чак Йегер разбился на NF-104A 10 декабря 1963 года на базе ВВС Эдвардс» (Видео). База ВВС Эдвардс . 10 декабря 2019 г. — через YouTube .
^ Либис 1999 , с. 2 .
^ Дрендел 1976 , с. 24.
^ Либис 1999 , с. 5 .
^ Боуман 2000 , с. 173.
^ Либис 1999 , с. 39 .
^ «Крушение NF-104 Йегера» . Чек-шесть . Проверено 5 апреля 2023 г.
^ Либис 1999 , с. 41 .
^ Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.

Библиография

Боуман, Мартин В. (2000). Локхид F-104 Старфайтер . Маттиас Фогельсанг. Мальборо: Кровуд. ISBN 1-86126-314-7 . OCLC 45314259 .
Дрендел, Лу (1976). Истребитель F-104 в действии . Самолет № 27. Кэроллтон, Техас: Squadron/Signal Publications. ISBN 0-89747-026-5 . ОСЛК 2524513 .
Кинзи, Берт (1991). F-104 Starfighter: в деталях и масштабе (1-е изд.). Саммит Блу-Ридж, Пенсильвания: Tab Books. ISBN 1-85310-626-7 . OCLC 22665285 .
Либис, Скотт (1999). Lockheed NF-104A: учебно-тренировочный аэрокосмический самолет . Фотографии Тони Лэндиса. Сими-Вэлли, Калифорния: Стив Гинтер. ISBN 0-942612-97-3 . OCLC 50065724 .
Пейс, Стив (1992). Звездный истребитель F-104: проектирование, разработка и эксплуатация по всему миру первого действующего истребителя, развивающего скорость 2 Маха . Оцеола, Висконсин: Motorbooks International. ISBN 0-87938-608-8 . OCLC 25508979 .
Рид, Артур (1981). Звездный истребитель F-104 . Современные боевые самолеты 9. Лондон: Ян Аллан. ISBN 0-7110-1089-7 . OCLC 16559075 .
Аптон, Джим (2003). Локхид F-104 Старфайтер . Боевые Птицы Тех. Норт-Бранч, Миннесота: Специальность. ISBN 1-58007-069-8 . OCLC 52920789 .

Внешние ссылки

[1] «Полное видео: затем полковник Чак Йегер разбился на NF-104A 10 декабря 1963 года на базе ВВС Эдвардс» (Видео). База ВВС Эдвардс . 10 декабря 2019 г. — через YouTube .

[FOOTNOTELibis1999[httpsarchiveorgdetailsnf-104-apage2_2]-2] Либис 1999 , с. 2 .

[FOOTNOTEDrendel197624-3] Дрендел 1976 , с. 24.

[FOOTNOTELibis1999[httpsarchiveorgdetailsnf-104-apage5_5]-4] Либис 1999 , с. 5 .

[FOOTNOTEBowman2000173-5] Боуман 2000 , с. 173.

[FOOTNOTELibis1999[httpsarchiveorgdetailsnf-104-apage39_39]-6] Либис 1999 , с. 39 .

[7] «Крушение NF-104 Йегера» . Чек-шесть . Проверено 5 апреля 2023 г.

[FOOTNOTELibis1999[httpsarchiveorgdetailsnf-104-apage41_41]-8] Либис 1999 , с. 41 .

[Selig-9] Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]